JP2008109064A - Ｃｍｐ装置における定盤保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＣＭＰ装置に用いられる定盤を、該定盤の補修時或いは交換時又は該ＣＭＰ装置の操作時等において発生するトラブルに基づく該定盤の傷損を未然に防止する。
【解決手段】 本発明は上記課題を克服するためにＣＭＰ装置に用いられる定盤２であって、シート８上面に研磨用パッド１６が交換可能に接着され、且つ、シート８下面は研磨用パッド１６の接着力よりも大なる接着力を有する粘着剤９にて定盤２上面に接着し、ウェーハの研磨時に、トラブル等に起因して生じる定盤２表面の傷損等を前記シート８にて遮断できるように構成されたＣＭＰ装置における定盤保護装置を提供する。
【選択図】図３

Description

この発明はＣＭＰ装置における定盤保護装置に関するものであり、特に、ＣＭＰ操作時等に生じる定盤表面の傷損等を防止できるようにしたＣＭＰ装置における定盤保護装置に関するものである。

従来、此種ＣＭＰ装置における定盤保護装置は嘗て存在しない。最も近いものとして特許文献１記載のものが知られている。而して、同文献１に記載されているものは、両面粘着テープの片面にセパレータが貼付けられ、もう一方の面に研磨布が貼付けられた状態で巻回され、そして、定盤に装着する際に、前記セパレータの反発力にて研磨パッドの浮き上がりが生じないように、両面テープの両面の粘着面がセパレータにて保護され、斯くして、該研磨布が定盤に取付けられるように構成されて成るものである。勿論、研磨布が定盤に取付けられる際には前記セパレータは取外されるのである。
特開２００１−１３１５００号公報。

上記従来例はＣＭＰ装置の操作時等に生じる定盤上面の傷損或いは打跡等を未然に防止できるものではない。

ＣＭＰ装置に用いられる定盤には研磨用パッドが装着されているが、この研磨用パッドは消耗品であり定期的に交換しなければならない。この研磨用パッドの交換作業時に不注意等により定盤表面に傷損や打跡等が生じることがある。又、ウェーハ研磨時にウェーハの飛び出し等のトラブルにより定盤表面が傷損することもある。而して、定盤表面の形状とウェーハ研磨形状とは密接な関係があり、定盤表面に傷等が付いた場合には、その傷の程度によりウェーハの研磨性能に影響を及ぼすのである。従って、定盤表面が傷損したり或いは打跡が生じたりした場合には、該定盤は補修又は新しい定盤と交換する必要性がある。然し、ＣＭＰ装置に取付けられた状態における補修作業は困難性を伴う。又、該定盤は重量が重く前記交換作業も容易ではなく、相当の長い作業時間を要し、ＣＭＰ装置の操作をそれだけの時間帯において中止せねばならなくなり、ＣＭＰ装置の操作効率が低減するばかりでなく、定盤自体も製造コストが高く、手間と時間がかかることと相俟って経済的負担が大きくなるという欠陥がある。

斯くして、該欠陥を克服するために解決せられるべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は該課題を解決することを目的とする。

この発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、ＣＭＰ装置に用いられる定盤であって、該定盤の上面にシートを粘着剤にて接着し、更に、該シート上面には研磨用パッドが交換可能に接着され、該研磨用パッドの交換時或いはウェーハ研磨時等で生じる定盤表面の傷損を前記シートにて防護できるように構成したＣＭＰ装置における定盤保護装置を提供するものである。

この構成によれば、定盤上面にシートが接着されており、そして、該シート上面に研磨用パッドが接着されてＣＭＰ装置によるウェーハの研磨操作が実行される。

請求項２記載の発明は、上記定盤の上面と上記シートとを接着する上記粘着剤の接着力
は、上記研磨用パッドの接着力よりも大であるＣＭＰ装置における定盤保護装置を提供するものである。

この構成によれば、研磨用パッドの定期的交換時には、該研磨用パッドを定盤上面に接着されているシートから単独に剥離でき、そして、新しい研磨用パッドを定盤上面に残置接着されているシート表面に接着して請求項１記載のＣＭＰ装置によるウェーハの研磨操作が実行される。

請求項３記載の発明は、上記シートはフッ素樹脂等の耐薬品性の材質が選択されるＣＭＰ装置における定盤保護装置を提供するものである。

この構成によれば、上記シートは耐薬品性の材質が選択されているので、ウェーハの研磨操作中、酸性・アルカリ性等のスラリーによって浸食されることはない。

請求項４記載の発明は、上記シートの下面には摩擦係数を大にする表面処理が施され、該シートの下面と上記定盤の上面とを接着する上記粘着剤は、その接着力が上記研磨用パッドの接着力と同等以上のものが用いられているＣＭＰ装置における定盤保護装置を提供するものである。

この構成によれば、シート下面の摩擦係数を大にし、粘着剤は、その接着力が研磨用パッドの接着力と同等以上のものを用いることで、該シートと定盤上面との接着力が確実に大になる。この結果、研磨用パッドの定期的交換時には、該研磨用パッドを定盤上面に接着されているシートから単独で確実に剥離することができ、新しい研磨用パッドを定盤上面に残置接着されているシート表面に接着して請求項１記載のＣＭＰ装置によるウェーハの研磨操作が実行される。

請求項５記載の発明は、ＣＭＰ装置に用いられる定盤であって、該定盤表面を保護するシートを設けると共に、該シートの両面に下面側の方が上面側の方よりも接着力が大である接着力の異なる粘着剤を夫々被着し、該シートの下面を接着力の大なる前記粘着剤にて前記定盤の上面に接着し、該シートの上面には接着力の小なる前記粘着剤にて研磨布を交換可能に接着し、該研磨布の交換時或いはウェーハ研磨時等で生じる定盤表面の傷損を前記シートにて防護できるように構成したＣＭＰ装置における定盤保護装置を提供するものである。

この構成によれば、研磨布の定期的交換時には、該研磨布を定盤上面に接着されているシートから単独に剥離でき、そして、新しい研磨用布を定盤上面に残置接着されているシート表面に接着してＣＭＰ装置によるウェーハの研磨操作が実行される。

請求項６記載の発明は、上記シートにおける上記定盤側の面に上記研磨用パッドの接着力より大である粘着剤が予め被着されて、該シートが定盤上面に接着され、且つ、該シート上面に上記研磨用パッドが接着されるように構成されたＣＭＰ装置における定盤保護装置を提供するものである。

この構成によれば、上記シートに研磨用パッドの接着力より大なる接着力の粘着剤が予め被着されているので、この接着力の大なる粘着剤を定盤上面に接着させ、そして、他面側に研磨用パッドを接着して請求項１記載のＣＭＰ装置を構成し、研磨操作が実行される。

請求項７記載の発明は、上記シートに被着された上記各粘着剤面に他物との接着を防止するための外被シートが接合されているＣＭＰ装置における定盤保護装置を提供するもの
である。

この構成によれば、シートに接着力の異なる粘着剤等が予め被着されているが、各粘着剤は外被シートによって保護される。

請求項１記載の発明は、定盤上面にはシートが接着され、そして、該シート上面に研磨用パッドが接着された状態でＣＭＰ装置によるウェーハの研磨操作が実行されるので、該研磨操作時にウェーハが飛び出し、割損したウェーハの破片が研磨用パッド等を巻き込んだ場合でも、定盤上面はシートによって保護されているので、該定盤上面が傷損するようなことはない。

又、研磨用パッドの交換時においても、該研磨用パッドを定盤上面に接着されているシートから一旦剥離し、新しい研磨用パッドを接着し直すのであるが、かかる日常的な研磨用パッドの交換作業時に誤って定盤表面に傷損が生じようとしても、この傷損は前記シートによって遮断され、定盤表面形状は適正なる状態が維持され、長い定盤寿命が期待できると共に、シートも傷損や打跡が生じない限りその使用を継続できる。従って、ＣＭＰ装置によるウェーハ研磨操作が最も効率よく実行でき高品質のウェーハを得ることが期待できる。斯くして、定盤の補修或いは交換等も最小限に抑えられることが可能となり、経済的にも有利となるという利点がある。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加え、定盤上面に大なる接着力を有する粘着剤にてシートが接着されているので、該シート上面に前記粘着剤より接着力の小なる粘着剤にて接着されている研磨用パッドは、該シート上面から単独、且つ、容易に剥離できる。従って、研磨用パッドの定期的交換作業を容易に実行することが可能となる。勿論、該研磨用パッドの交換作業中においても定盤上面は前記シートによって防護されているので該定盤上面に傷損等が生じることはないという利点がある。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明の効果に加え、シートが耐薬品性の優れた材質にて形成されているので、該シートはＣＭＰ装置によるウェーハの研磨操作中に、酸性・アルカリ性等から成るスラリーによって浸食されることはなく、常時、定盤上面を防護して該定盤上面の傷損を未然に防止することができるという利点がある。

請求項４記載の発明は、請求項１又は３記載の発明の効果に加え、シート下面の摩擦係数を大にし、粘着剤は、その接着力が研磨用パッドの接着力と同等以上のものを用いたので、該シートと定盤上面との接着力が確実に大になって、研磨用パッドの定期的交換時には、該研磨用パッドを定盤上面に接着されているシートから単独、且つ容易確実に剥離することができるという利点がある。

請求項５記載の発明は、定盤上面に大なる接着力を有する粘着剤にてシートが接着され、該シート上面には前記粘着剤より接着力の小なる粘着剤にて研磨布が接着されているので、研磨布は、前記シート上面から単独、且つ、容易に剥離することができる。従って、研磨布の定期的交換作業を容易に実行することができるという利点がある。

請求項６記載の発明は、請求項１，２又は３記載の発明の効果に加え、上記シートには、接着力の大なる粘着剤が予め被着されているので、この接着力の大なる粘着剤を用いて該シートを定盤上面に接着し、そして、該シート上面に研磨用パッドを接着することにより、前記研磨用パッドの定期的交換作業に一層便宜を付与することができるという利点がある。

請求項７記載の発明は、請求項５又は６記載の発明の効果に加え、シートに予め被着されている各粘着剤は、シートの定盤上面への接着又は研磨布の接着時までは外被シートによって保護されているので、該粘着剤は毀損されることなく確実に粘着力を保持して前記各接着を実行することができるという利点がある。

ＣＭＰ装置に用いられる定盤の上面を保護して、ＣＭＰ装置の稼動中等において発生する傷損等を未然に防止すると云う目的を、ＣＭＰ装置に用いられる定盤であって、該定盤の上面にシートを粘着剤にて接着し、更に、該シート上面には研磨用パッドが交換可能に接着され、該研磨用パッドの交換時或いはウェーハ研磨時等で生じる定盤表面の傷損を前記シートにて防護できるように構成したＣＭＰ装置における定盤保護装置を提供することにより達成した。

以下、本発明の好適な実施例を図１乃至図７に従って詳述する。図１はＣＭＰ装置（ウェーハ研磨装置）１の概略を示す斜視図である。同図において該ＣＭＰ装置１は主として研磨用の定盤２と、研磨ヘッド３とから成る。而して、前記定盤２は円盤状に形成され、その下面中央には回転軸４が連結されており、モータ５の駆動によって矢印Ａ方向へ回転する。又、該定盤２の上面には研磨用パッド１６が装着されている。ここで、一般的に市販されている該研磨用パッド１６は、後述する図３に示すように、研磨布６及び両面粘着テープ１０を含めて該研磨用パッド１６と称されている。

該研磨用パッド１６上には前記研磨ヘッド３の下面近傍に押圧手段（図示略）によって押圧されたウェーハＷが載置され、且つ、前記研磨ヘッド３上面中央に回転軸７が連結されており、該回転軸７に軸着されたモータ（図示略）に駆動されて図１の矢印Ｂ方向へ回転する。又、前記定盤２と該研磨ヘッド３の回転数は異なっており、且つ、相互に回転してもウェーハＷの研磨には支障を来すことはない。又、研磨中には、前記研磨用パッド１６上にノズル（図示略）から研磨剤（スラリー）が供給される。該スラリーは一般に酸性又はアルカリ性のものが採択されている。

次に、本実施例に係る定盤保護装置の具体的構成の一例について説明する。図２において、前記定盤２上には、シート８が接着されている。更に、該シート８上には、研磨用パッド１６が接着されている。該研磨用パッド１６上面に前記ウェーハＷが載置押圧され、定盤２及び研磨ヘッド３の回転並びに前記スラリーの供給によって該ウェーハＷが研磨されるのである。

又、研磨用パッド１６及びシート８の接合状態は図３によって詳細に示されている。同図において該シート８の下面は定盤２の上面に強力な粘着剤９によって接着されている。ここで、粘着剤９は図３中には単一層として示されているが、具体的にはシート８下面部にも研磨用パッド１６における両面粘着テープ１０と同様の両面粘着テープが用いられ、粘着剤９には該両面粘着テープおける両面部の粘着剤が適用されている。又、該シート８の上面には研磨用パッド１６が、その両面粘着テープ１０下面の粘着部１０ａにて接着されている。

而して、前記強力な粘着剤９とは、研磨用パッド１６における両面粘着テープ１０の粘着部１０ａの接着力より大なる接着力を有することを意味しており、該研磨用パッド１６を定盤２の上面から剥離する場合は、前記シート８は定盤２に接着されたままの状態で該研磨用パッド１６のみが定盤２より剥離可能に形成されているのである。

斯くして、研磨用パッド１６の定期交換時にはシート８の上面から該研磨用パッド１６
の剥離が容易であり、且つ、再び新しい研磨用パッド１６を、その両面粘着テープ１０の部分でシート８の上面に接着することにより、該研磨用パッド１６の交換も容易にできることになる。又、仮に該研磨用パッド１６の交換時に該研磨用パッド１６の押圧力が定盤２に負荷されても、前記シート８によって定盤２の上面が防護され、該定盤２上面に傷損又は打跡等を惹起する等の欠陥は解消される。

又、ウェーハＷの研磨中に該ウェーハＷが前記研磨ヘッド３から飛び出し、その破片が研磨用パッド１６を巻き込んで定盤２上面を傷付けるように作用しても、該定盤２上面は前記シート８により確実に防護されて前記傷損等の発生を未然に防止できる。依って、該定盤２上面は常に適正な形状を呈して研磨操作が実行される。斯くして、該研磨操作は極めて効果的に実行され、更に、研磨されるウェーハＷも高品質を維持し、更に又、該研磨用パッド１６の交換作業も容易迅速に実行されるので、ＣＭＰ装置１を有効適切に稼動させることが可能となり、結果として高品質のウェーハＷを得ることが可能になるとともに定盤２の傷損等を可及的に低く抑えることができ、経済的にも極めて有利となる。

又、該シート８はフッソ樹脂、あるいはポリエチレン等から成る耐薬品性に優れたものが採択される。然るときは、酸性又はアルカリ性等の物質から成る前記スラリーによって浸食されることなく、シート８としての長期に及ぶ使用に耐え、その間、常時、前述した通りの定盤２の保護を維持することができるのである。

又、シート８の材質として前記フッソ樹脂等を採択した場合において、該シート８の下面に摩擦係数を大にする表面処理を施こすと、該シート８の下面と前記定盤２の上面とを接着する粘着剤に前記研磨用パッド１６における両面粘着テープ１０の粘着部１０ａ，１０ｂの接着力と同等の接着力のものを用いても、該シート８下面と前記定盤２上面との接着力を、該シート８上面と前記研磨用パッド１６との接着力よりも確実に大にすることができる。勿論、この場合において、該シート８の下面と前記定盤２の上面とを接着する粘着剤として、前記強力な粘着剤９を用いれば、該シート８下面と前記定盤２上面との接着力を、一層確実に大にすることができる。

シート８下面の摩擦係数を大にする表面処理としては、フッソ樹脂等製シート８下面のフッソ成分を薬液処理によって減少ないしは除去する処理、もしくは機械的なブラスト処理等による該シート８下面の粗面化処理等を行う。

シート８の下面に該摩擦係数を大にする表面処理を施こすことで、研磨用パッド１６の定期交換時には、該研磨用パッド１６を定盤２上面に接着されているシート８から単独で容易且つ、確実に剥離することができる。

又、図４は他の実施例を示す。図４において、前記シート８の両面には予め接着力の異なる粘着剤１１，１２が被着されている。同図においては、該シート８の下面側に接着力の大なる粘着剤１１が被着され、上面側に接着力の小なる粘着剤１２が被着されている。ここで、シート８の両面に被着されている粘着剤１１，１２は、前記と同様に両面粘着テープおける両面部の粘着剤が適用されている。このシート８に被着する粘着剤に両面粘着テープおける両面部の粘着剤を適用することについては、後述する図６の場合も同様である。

そして、図４においては、接着力の大なる下面側の粘着剤１１を用いてシート８を定盤２の上面に接着し、接着力の小なる上面側の粘着剤１２を用いて研磨布６を接着する。然るときは、シート８及び研磨布６の接着作業も容易迅速に実行されるとともに研磨布６の定期的交換作業性も良好となる。

図５は更に他の実施例を示す。同図においては図４に示す粘着剤１１，１２を保護するために外被シート１３，１３が該粘着剤１１，１２にそれぞれ接合されている。そこで、それぞれの粘着剤１１，１２を用いて前記接着作業を実行するまでは該粘着剤１１，１２は毀損することなく、それぞれの機能は確実に保護されるのである。勿論、該粘着剤１１，１２を用いて前記接着を実行する際には、之等外被シート１３，１３は剥離される。

図６はシート８及び研磨用パッド１６の実施例を示す。同図において、シート８の定盤２側に接着される面に研磨用パッド１６における両面粘着テープ１０の粘着部１０ａの接着力より大なる接着力を有する粘着剤１４が予め被着されている。シート８下面の粘着剤１４及び研磨用パッド１６における両面粘着テープ１０の粘着部１０ａ面には、図５の実施例と同様に、予め外被シートを接合して粘着剤１４及び粘着部１０ａを保護するようにしてもよい。勿論、該粘着剤１４及び両面粘着テープ１０の粘着部１０ａを用いて夫々の接着を実行する際には、之等外被シートは剥離されることは当然である。

又、図７はシート８の交換状態を示す解説図である。図３、図４及び図６の各実施例において、研磨中に前記シート８自体が傷ついた場合は、該シート８は定盤２の上面より剥離され、そして、前述した要領で新しいシート８を定盤２上面に接着して該定盤２の保護を図ることになる。

尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。

ＣＭＰ装置の概略を示す斜視図。 定盤上にシート及び研磨用パッドを装着した状態を示す一部切欠正面図。 本発明の要部を示す一部切欠縦断面図。 シートの他の実施例を示す一部切欠正面図。 シートの更に他の実施例を示す一部切欠斜視図。 シート及び研磨用パッドの実施例を示す一部切欠正面図。 シートの交換状態を示す解説図。

符号の説明

１ ＣＭＰ装置
２ 定盤
３ 研磨ヘッド
４，７ 回転軸
５ モータ
６ 研磨布
８ シート
９，１１，１２，１４ 粘着剤
１０ 両面粘着テープ
１０ａ，１０ｂ 粘着部
１３ 外被シート
１６ 研磨用パッド

Claims (7)

1. ＣＭＰ装置に用いられる定盤であって、該定盤の上面にシートを粘着剤にて接着し、更に、該シート上面には研磨用パッドが交換可能に接着され、該研磨用パッドの交換時或いはウェーハ研磨時等で生じる定盤表面の傷損を前記シートにて防護できるように構成したことを特徴とするＣＭＰ装置における定盤保護装置。
2. 上記定盤の上面と上記シートとを接着する上記粘着剤の接着力は、上記研磨用パッドの接着力よりも大であることを特徴とする請求項１記載のＣＭＰ装置における定盤保護装置。
3. 上記シートはフッ素樹脂等の耐薬品性の材質が選択されることを特徴とする請求項１又は２記載のＣＭＰ装置における定盤保護装置。
4. 上記シートの下面には摩擦係数を大にする表面処理が施され、該シートの下面と上記定盤の上面とを接着する上記粘着剤は、その接着力が上記研磨用パッドの接着力以上のものが用いられていることを特徴とする請求項１又は３記載のＣＭＰ装置における定盤保護装置。
5. ＣＭＰ装置に用いられる定盤であって、該定盤表面を保護するシートを設けると共に、該シートの両面に下面側の方が上面側の方よりも接着力が大である接着力の異なる粘着剤を夫々被着し、該シートの下面を接着力の大なる前記粘着剤にて前記定盤の上面に接着し、該シートの上面には接着力の小なる前記粘着剤にて研磨布を交換可能に接着し、該研磨布の交換時或いはウェーハ研磨時等で生じる定盤表面の傷損を前記シートにて防護できるように構成したことを特徴とするＣＭＰ装置における定盤保護装置。
6. 上記シートにおける上記定盤側の面に上記研磨用パッドの接着力より大である粘着剤が予め被着されて、該シートが定盤上面に接着され、且つ、該シート上面に上記研磨用パッドが接着されるように構成されたことを特徴とする請求項１，２又は３記載のＣＭＰ装置における定盤保護装置。
7. 上記シートに被着された上記各粘着剤面に他物との接着を防止するための外被シートが接合されていることを特徴とする請求項５又は６記載のＣＭＰ装置における定盤保護装置。
   

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